STRUCTURA CELULEI BACTERIENE Unitatea morfofuncional a bacteriilor este celula procariot , un complex autoorganizat de molecule organice care schimb energie cu mediul nconjurtor i este capabil s -i regleze n mod autonom funciile vitale.

Curs 3

ComponenteObligatoriiNucleuCitoplasm MezozomiMembran citoplasmatic Perete celularNeobligatoriiCapsul FlageliFimbriispor

Structura celulei bacteriene

Nucleul bacterian = nucleoid,echivalent nuclearstructur primitiv reprezint 2% din greutatea uscat a bacteriei. molecul circular de ADN, organizat sub forma unui cromozom haploid care este n contact direct cu citoplasma datorit lipsei membranei nuclearemolecula de ADN dublu spiralat este la rndul ei suprahelicat n jurul unui miez de ARN, dispoziie necesar funcionalit ii materialului nuclearsituat n centrul celulei bacteriene i legat de membrana citoplasmatic prin intermediul mezozomilor.

Funcia nucleului :depozitarea informaiei genetice necesar autoreplic rii, organiz rii structurale i funcionale a celulei bacteriene, deci a caracterelor ce definesc specia.n afar de ADN cromozomial, la unele bacterii sunt prezente molecule circulare mici, extracromozomiale de ADN care se numesc plasmide i care se replic independent de cromozomul bacterian.

Citoplasmaun sistem coloidal alctuit din 80% ap, n care se gsete o cantitate mare de molecule organice, ioni anorganici, enzime, ARN (de transport, mesager i ribozomial), vacuole i incluzii. lipsit de organitele celulare prezente la celulele eucariote cum sunt RE, aparatul Golgi, mitocondriile, centrul celular, ergastoplasma 20.000 de ribozomi ce conin 80-90% din ARN-ul citoplasmatic Ribozomii sunt structuri sferice cu diametru de aproximativ 180nm i constanta de sedimentare de 70S. n absena ionilor de Mg2+ se desfac n dou subuniti cu constanta de sedimentare de 50S i 30 S. Din punct de vedere chimic sunt alctuii din 65-70% ARN i 30-35% proteine. O parte din ribozomi se asociaz formnd polizomi (mai ales n timpul sintezelor proteice), alii sunt liberi, iar o a treia categorie se ataeaz mezozomilor sau membranei citoplasmatice.reprezint sediul sintezelor proteice din celul Incluziile citoplasmatice: formaiuni structurale inerte, temporare cu rol de rezerv energetic

Membrana citoplasmatic

o membran fin, elastic, lipsit de rezisten mecanic pare trilaminat, fiind alctuit din dou straturi fosfolipidice dispuse cu prile hidrofobe fa n fa se gsesc molecule proteice, situate fie la nivelul unuia dintre cele dou straturi fosfolipidice, fie le traverseaz fiind expuse la ambele fee ale membraneiStructura membranei citoplasmatice

Functiile membranei citoplasmatice are permeabilitate selectiv, ndeplinind funcia de barier osmotic ce regleaz schimburile celulei bacteriene, n ambele sensuri cu mediul inconjurtorsecret enzime hidrolitice ce se elibereaz n mediul nconjurtor unde scindeaz substratul nutritiv n uniti absorbabile unele proteine legate de membrana citoplasmatic joac rolul de chemoreceptori sediul enzimelor lanului respirator i al fosforilrii oxidative, deci centrul energogenezei celulare implicat n sinteza peretelui celular, al polizaharidelor capsulare activ la creterea i diviziunea celulei bacteriene, la formarea sporului bacterian constituie o posibil int pentru aciunea unor chimioterapice ca, de pild, polimixinele

Mezozomii se formeaz prin invaginarea membranei citoplasmatice nu formeaz n citoplasm caviti inerte, ci deschise spre spaiul periplasmic (spaiul dintre membrana citoplasmatic i peretele celular) i sunt n contact direct cu materialul nuclearFunciile mezozomilorparticip la replicarea cromozomului bacterian i diviziunea celular,particip la reaciile de fosforilare oxidativ i oxidoreducere, dar n msur mai mic dect membrana celular,sediul unor enzime hidrolitice care ndeplinesc rolul enzimelor lizozomale de la celulele eucariote,sinteza i secreia unor exoenzime, ca de exemplu penicilinaza sau cefalosporinaza,sinteza peretelui celular i formarea sporului bacterian

Peretele celular

structur rigid specific bacteriilor, care nconjoar membrana citoplasmatic strat bazal, asemntor la toate bacteriile un strat al structurilor superficiale, foarte difereniat, n funcie de care bacteriile manifest caractere tinctoriale diferite: bacterii gram pozitivegram- negative i acido-alcoolorezistente

Peretele celular- stratul bazal

Structura stratului bazal. Peptidoglicanul

- structura chimic responsabil de rigiditatea peretelui celular- asigur forma i rezistena mecanic a bacteriei- const dintr-un schelet, format din molecule lungi paralele polizaharidice de N-acetil-glucozamin i acid N-acetil-muramic. - moleculele de acid N-acetil-muramic din lanurile vecine sunt legate ntre ele prin puni polipeptidice, transversale, a cror structur difer la bacteriile gram- pozitive de cele gram-negative i chiar de la specie la specie. - de fiecare molecul de acid N-acetil-muramic se leag un tetrapeptid ce conine D i L aminoacizi.

Structura stratului bazal. 2.La bacteriile gram +pozitive dou tetrapeptide de pe 2 lanuri paralele nvecinate sunt legate printr-un pentapeptid de glicina. La bacteriile gram - negative, - tetrapeptidele se leag ntre ele printr-o simpl legtur peptidic. Menionam c acidul diaminopimelic i acidul N-acetil-muramic sunt componente care nu au fost gsite n natur dect la bacterii.

Structura stratului superficial

Structura stratului structurilor specialeDifera in functie de tipul bacteriei :gram-pozitiva, gram-negativa acido-alcoolorezistenta.La bacteriile gram + pozitivepeptidoglicanul reprezint 50-90% din greutatea uscat a peretelui celulargrosime de 15-30 nm200 de lanuri paralele de murein.

. Deosebim 3 tipuri de structuri speciale: gram-pozitiv, gram-negativ i acido-alcoolorezistent.La bacteriile gram+pozitive, peptidoglicanul reprezint 50-90% din greutatea uscat a peretelui celular, are o grosime de 15-30 nm i conine pn la 200 de lanuri paralele de murein.Stratul structurilor speciale este redus i alctuit din polimeri hidrosolubili care sunt acizii theicoici: acidul ribitoltheicoic i gliceroltheicoic. Acetia pot ptrunde pn la membrana citoplasmatic legndu-se covalent de aceast - acizii theicoici de membran sau numai pn la perete - acizi theicoici de perete. Ei reprezint antigenele de supafa ale bacteriilor gram-pozitive. Peretele celular al bacteriilor gram-pozitive este sensibil la aciunea lizozimului care rupe legturile dintre acidul N-acetil muramic i N-acetilglucozamin i a penicilinei care nhib sinteza peptidoglicanului.

redus i alctuit din acizi theicoici: acidul ribitoltheicoic acidul gliceroltheicoic. Acetia pot ptrunde pn la membrana citoplasmatic legndu-se covalent de aceast - acizii theicoici de membran sau numai pn la perete - acizi theicoici de perete. Ei reprezint antigenele de supafa ale bacteriilor gram-pozitive. Stratul structurilor speciale

Peretele celular-2-Peretele celular al bacteriilor gram-pozitive este sensibil la aciunea lizozimului care rupe legturile dintre acidul N-acetil muramic i N-acetilglucozamin i a penicilinei care nhib sinteza peptidoglicanului.

La bacteriile gram-negative,peptidoglicanul are o grosime de 4-5nm, reprezentnd numai 10% din greutatea uscat a bacteriei. Gram negativii prezinta 3 structuri :membran extern, Lipoproteine lipopolizaharidul de perete.

Membrana externaMembrana extern este format dintr-un strat dublu fosfolipoproteic ce cuprinde o cantitate foarte mare de molecule proteice. Proteinele nespecifice ale membranei externe cu funcie de porine, cum sunt trimerii OmpF i OmpC, delimiteaz nite canale umplute cu ap prin intermediul crora proteinele pot difuza n spaiul periplasmic -substane hidrosolubile.

Proteinele specifice Proteinele specifice au funcii de transport pentru anumite substane, unele dintre ele fiind i receptori pentru bacteriofagi. Proteinele de suprafa pot avea la unele bacterii rol n patogenitate, ca de exemplu cele 7 proteine de suprafa al shigellelor care le asigur invazivitatea.

LPZ sau endotoxinaDeasupra membranei externe a bacililor gram-negativi se afl lipopolizaharidul de perete (LPZ) sau endotoxina bacililor gram-negativi. Aceasta este alctuit din:lipidul A care are o structur particular, fiind format din uniti dizaharidice de glucozamin, legate de beta-hidroxiacizi grai cu 10-16 atomi de carbon fixai direct de membrana extern,miezul sau core, numit i antigen R, comun tuturor bacteriilor gram -.uniti monozaharidice repetitive (15-40) care sunt specifice de specie i tip i constituie antigenul O al bacteriilor gram-negative.

LPZ -2. i Spatiul periplasmicLPZ este o toxin termolabil, care se elibereaz n mediul nconjurtor de ctre bacteriile gram-negative numai dup liza lor i foarte reactiv n organismul gazd. Astfel, lipidul A produce febr, activeaz mecanismele aprrii antiinfecioase i n exces produce ocul endotoxic cu evoluie grav, chiar fatal.Spaiul periplasmic. Sistemul structural dublu al peretelui celular la bacteriile gram-negative creeaz un compartiment ce se ntinde de la membrana celular pn la membrana extern, numit spaiu periplasmic. El conine peptidoglicanul i un gel care favorizeaz nutriia bacteriei prin coninutul n enzime degradative ca, de pild, fosfataze, nucleaze, proteaze etc. Tot aici sunt prezente enzimele de inactivare ale unor antibiotice cum sunt beta-lactamazele i cefalosporinazele.

Bacteriile acido-alcoolo-rezistente Bacteriile acido-alcoolorezistente de interes medical sunt bacilul tuberculos i bacilul leprei a cror perete celular se aseamn cu cel al bacteriilor gram-pozitive. Structurile speciale conin acid micolic i o cear ce confer acestor bacterii caractere tinctoriale deosebite i rezisten crescut la factorii de mediu. Astfel dac, dup o nclzire de scurt durat ce topete cerurile, un colorant ptrunde n celula bacterian, decolorarea acesteia sub aciunea acizilor sau alcoolilor nu se mai produce ca la alte bacterii. Acest caracter se numete acido-alcoolo-rezisten. Bacteriile acido-acoolo-rezistente se coloreaz foarte slab cu coloraia gram, evidenierea lor fcndu-se la cald prin tehnica Ziehl-Neelsen.

Funciile peretelui celularasigur forma, rezistena mecanic i osmotic a bacteriei;asigur protecia membranei citoplasmatice fa de presiunea intern a bacteriei (5-6 atm la E. Coli)regleaz traficul molecular de perete n ambele sensuri, deci schimbul de substane dintre bacterie i mediul nconjurtor, fiind permeabil pentru molecule cu o GM mai mic de 10.000 daltoni i cu un diametru mai mic de 1nm;

stocheaz unele enzime n spaiul periplasmic la bacteriile gram-negative ce vor fi eliberate dup necesiti, spre deosebire de bacteriile gram-pozitive care i elimin enzimele direct n mediul extern;prezint receptori pentru bacteriofagi;este sediul antigenelor de suprafa, fiind deci implicat n rspunsul imun al macroorganismului;este sediul unor factori de patogenitateare rol n diviziunea bacterian i n procesul de sporulare.

Componente bacteriene neobligatorii Capsulanveli compact, intim legat de celula bacterian, cu o lime de 0,2de natur polizaharidic (Streptococcus pneumoniae, Klebsiella etc.) cu excepia capsulei bacilului crbunos care este polipeptidic.Variantele necapsulate ale acelorai specii sunt nepatogeneCapsula este o structur cu proprieti antigenice specifice (antigenele K) care permit diferenierea unor serotipuri n cadrul speciei.

Microcapsulaeste o structur discret cu o grosime sub 0,2m care nu se evideniaz la microscopul optic, ci numai prin metode imunologice sau electronomicroscopice (Neisseria gonorrhoeae). Ea constituie un factor de virulen Stratul mucosstrat amorf i vscos ce nvelete bacteria. El este format din lanuri lungi de polizaharide, cum sunt levanii i dextranii, cu rol major n adezivitatea bacteriilor de suprafee.

Funciile capsulei:este un factor de aderen i colonizare a bacteriilor pe suprafee;protejeaz bacteriile de diferii ageni antibacterieni din mediu cum sunt: bacteriofagii, colicinele, complementul, lizozimul sau alte enzime bacteriolitice;protejeaz bacteriile de aciunea fagocitelor, fiind deci un factor de virulen;reprezint sediul antigenelor capsulare, importante n identificarea acestor bacterii.

Flagelii sau cilii

Pilii bacterieniPilii bacterienipe suprafaa bacteriilor gram-negative apendici filamentoi, rigizi, mai scuri dect flageliicu dispoziie n general peritriche se evideniaz prin microscopie electronic. polimeri proteici de pilin, dispui helicoidal ntr-o structur tubularproprieti antigenice.

Din punct de vedere funcional, :sex pili - codificai de formaiunile genetice extracromozomiale (plasmide) implicai n transferul de material genetic ntre bacterii. Sunt prezeni mai ales la bacteriile gram-negative (Enterobacteriaceae, Pseudomonas), pili comuni sau pili de aderen (fimbrii), n numr mare, codificai cromozomial, cu rol in fixarea ferm de mediul de cultur sau de celulele organismului. Constituie un factor important de virulen (de exemplu la gonococ),au i proprieti antifagocitare.ambele categorii de pili prezint antigene specifice piliare i pot fi receptori pentru bacteriofagi.

Sporul bacterianSPORUL- O structura de rezistenta si patogenitate a bacteriilor. Bacteriile se sporuleaza atunci cand conditiile de mediu ( temperatura, uscaciune, lipsa de oxigen, etc) devin neprielnice pentru viata si inmultirea bacteriilor. Sporularea creste si rezistenta la Antibiotice.

Structura sporului core sau protoplastul sporal, format din materialul nuclear inconjurat de membrana citoplasmatic. Aici este depozitat DNA i o substan care are rol n rezistena sporului la cldur - dipicolinatul de Ca, care nu s-a mai evideniat sanicieri n natur, cortexul intern sau peretele sporal format din peptidoglican i care este peretele celular primordial, membrana extern sau cortexul sporal, care este stratul cel mai gros al sporului i care conine i el un peptidoglican, cu o structur particular, foarte sensibil la lizozim. tunica proteic este format din proteine chitinoase cu numeroase legturi disulfitice. Ea este impermeabil, fiind responsabil de rezistena sporilor la unele dezinfectante, exosporiumul este prezent numai la unii spori i conine lipoproteine i zaharide.x

Structura sporuluiCoreProtoplastul sporalM.citoplasmatic DNADipicolinat de CaCortex internPG=Perete celular primordialMembranaexternExosporiumLP +ZTunica proteica

Poziia sporului

SporulareaSporularea. Este un proces ce se declaneaz n condiii nefavorabile de via, cnd bacteriile sunt lipsite de surse nutritive. Ea presupune formarea unor structuri noi i dispariia altor structuri caracteristice formei vegetative ale bacteriei.Din punct de vedere morfologic, sporularea ncepe prin condensarea la un capt al celulei a materialului nuclear. Acesta va fi separat de un sept ce provine din invaginarea membranei citoplasmatice.

Sporularea .2.Septul crete, se desprinde de membrana citoplasmatic i formeaz n jurul materialului nuclear o membran dubl a crei fee care se privesc sunt cele ce sintetizeaz peretele bacterian. Acesta este stadiul de prespor.

Sporularea .3.Cele dou lamele ale dublei membrane presporale vor sintetiza nveliurile sporale:

1. peretele sporal i cortexul situate ntre cele dou lamele ale membranei presporale i 2. o tunic proteic i

3. exosporiumul - n afara membranei presporale.

Sporii

n condiii de mediu favorabile, sporul germineaz i va da natere unei bacterii vegetative identice cu aceea n care s-a format. Germinarea are loc n 3 etape:1. Activarea sporului. Se produce cnd acesta ntlnete condiii favorabile de via, dar i un factor care s lezeze nveliul sporal (mecanic sau chimic ca, de exemplu, lizozimul, compui cu grupri sulfhidrilice libere etc.).Germinarea sporului - detalii

2.Iniierea formarii sporului este declanat de un mediu nutritiv bogat. Pentru unii spori triggerul este L-alanina, iar pentru altele adenozina. Acesta duce la activarea unei enzime autolitice care degradeaz cortexul sporal. Are loc absorbia de ap, eliberarea dipicolinatului de calciu i degradarea unor compui sporali.

3.Dezvoltarea sporului. Protoplastul sporal se transform n bacterie vegetativ, care trece printr-o perioad metabolic activ de refacere a constituenilor celulari normali i a echipamentului enzimatic complet

Germinarea sporului

**Situat ntre materialul nuclear i faa intern a membranei citoplasmatice, citoplasma este un sistem coloidal alctuit din 80% ap, n care se gsete o cantitate mare de molecule organice, ioni anorganici, enzime, ARN (de transport, mesager i ribozomial), vacuole i incluzii. Este lipsit de organitele celulare prezente la celulele eucariote cum sunt reticulul endoplasmatic, aparatul Golgi, mitocondriile, centrul celular, ergastoplasma.La microscopul optic citoplasma apare omogen, amorf, iar la cel electronic fin granulat datorit unui numr mare de ribozomi. Se apreciaz c o celul bacterian are 20.000 de ribozomi ce conin 80-90% din ARN-ul citoplasmatic.Ribozomii sunt structuri sferice cu diametru de aproximativ 180nm i constanta de sedimentare de 70S. n absena ionilor de Mg2+ se desfac n dou subuniti cu constanta de sedimentare de 50S i 30 S. Din punct de vedere chimic sunt alctuii din 65-70% ARN i 30-35% proteine. O parte din ribozomi se asociaz formnd polizomi (mai ales n timpul sintezelor proteice), alii sunt liberi, iar o a treia categorie se ataeaz mezozomilor sau membranei citoplasmatice. Ribozomii reprezint sediul sintezelor proteice din celul.Incluziile citoplasmatice, descrise la unele specii bacteriene, sunt formaiuni structurale inerte, temporare, de diferite dimensiuni, variind n funcie de specia bacterian i condiiile de mediu. Compoziia lor chimic este diferit, ele putnd fi de glicogen sau amidon (la unii bacilii aerobi sporulai), lipide (la genul Bacillus), polimetafosfai (sau incluziile de volutin descrise mai nti la Spirillum volutans i apoi de Babe i Ernst la bacilii difterici) etc. Incluziile sunt structuri legate de activitatea metabolic a celulei bacteriene i reprezint un material de rezerv care poate fi folosit ca surs de energie.**Structura stratului bazal. Peptidoglicanul- structura chimic responsabil de rigiditatea peretelui celular- asigur forma i rezistena mecanic a bacterieil- const dintr-un schelet, format din molecule lungi paralele polizaharidice de N-acetil-glucozamin i acid N-acetil-muramic. m- moleculele de acid N-acetil-muramic din lanurile vecine sunt legate ntre ele prin puni polipeptidice, transversale, a cror structur difer la bacteriile gram- pozitive de cele gram-negative i chiar de la specie la specie. - de fiecare molecul de acid N-acetil-muramic se leag un tetrapeptid ce conine D i L aminoacizi.La bacteriile gram - pozitive dou tetrapeptide de pe 2 lanuri paralele nvecinate sunt legate printr-un pentapeptid de glicina. La bacteriile gram - negative, - tetrapeptidele se leag ntre ele printr-o simpl legtur peptidic. Menionm c acidul diaminopimelic i acidul N-acetil-muramic sunt componente care nu au fost gsite n natur dect la bacterii.

***Structura stratului structurilor speciale. Deosebim 3 tipuri de structuri speciale: gram-pozitiv, gram-negativ i acido-alcoolorezistent.La bacteriile gram - pozitive, peptidoglicanul reprezint 50-90% din greutatea uscat a peretelui celular, are o grosime de 15-30 nm i conine pn la 200 de lanuri paralele de murein.Stratul structurilor speciale este redus i alctuit din polimeri hidrosolubili care sunt acizii theicoici: acidul ribitoltheicoic i gliceroltheicoic. Acetia pot ptrunde pn la membrana citoplasmatic legndu-se covalent de aceast - acizii theicoici de membran sau numai pn la perete - acizi theicoici de perete. Ei reprezint antigenele de supafa ale bacteriilor gram-pozitive. Peretele celular al bacteriilor gram-pozitive este sensibil la aciunea lizozimului care rupe legturile dintre acidul N-acetil muramic i N-acetilglucozamin i a penicilinei care nhib sinteza peptidoglicanului. *La bacteriile gram-negative, peptidoglicanul are o grosime de 4-5nm, reprezentnd numai 10% din greutatea uscat a bacteriei. Stratul superficial este ns mult mai complex dect la bacteriile gram - pozitive fiind alctuit dintr-o membran extern, lipoproteine i lipopolizaharidul de perete.Membrana extern este format dintr-un strat dublu fosfolipoproteic ce cuprinde o cantitate foarte mare de molecule proteice. Proteinele nespecifice ale membranei externe cu funcie de porine, cum sunt trimerii OmpF i OmpC, delimiteaz nite canale umplute cu ap prin intermediul crora pot difuza n spaiul periplasmic substane hidrosolubile.*Proteinele specifice au funcii de transport pentru anumite substane, unele dintre ele fiind i receptori pentru bacteriofagi. Proteinele de suprafa pot avea la unele bacterii rol n patogenitate, ca de exemplu cele 7 proteine de suprafa al shigellelor care le asigur invazivitatea.Deasupra membranei externe a bacililor gram-negativi se afl lipopolizaharidul de perete (LPZ) sau endotoxina bacililor gram-negativi. Aceasta este alctuit din:lipidul A care are o structur particular, fiind format din uniti dizaharidice de glucozamin, legate de beta-hidroxiacizi grai cu 10-16 atomi de carbon fixai direct de membrana extern,miezul sau core, numit i antigen R, comun tuturor bacteriilor gram -.uniti monozaharidice repetitive (15-40) care sunt specifice de specie i tip i constituie antigenul O al bacteriilor gram-negative.LPZ este o toxin termolabil, care se elibereaz n mediul nconjurtor de ctre bacteriile gram-negative numai dup liza lor i foarte reactiv n organismul gazd. Astfel, lipidul A produce febr, activeaz mecanismele aprrii antiinfecioase i n exces produce ocul endotoxic cu evoluie grav, chiar fatal.Spaiul periplasmic. Sistemul structural dublu al peretelui celular la bacteriile gram-negative creeaz un compartiment ce se ntinde de la membrana celular pn la membrana extern, numit spaiu periplasmic. El conine peptidoglicanul i un gel care favorizeaz nutriia bacteriei prin coninutul n enzime degradative ca, de pild, fosfataze, nucleaze, proteaze etc. Tot aici sunt prezente enzimele de inactivare ale unor antibiotice cum sunt beta-lactamazele i cefalosporinazele.Bacteriile acido-alcoolorezistente de interes medical sunt bacilul tuberculos i bacilul leprei a cror perete celular se aseamn cu cel al bacteriilor gram-pozitive. Structurile speciale conin acid micolic i o cear ce confer acestor bacterii caractere tinctoriale deosebite i rezisten crescut la factorii de mediu. Astfel dac, dup o nclzire de scurt durat ce topete cerurile, un colorant ptrunde n celula bacterian, decolorarea acesteia sub aciunea acizilor sau alcoolilor nu se mai produce ca la alte bacterii. Acest caracter se numete acido-alcoolo-rezisten. Bacteriile acido-acoolo-rezistente se coloreaz foarte slab cu coloraia gram, evidenierea lor fcndu-se la cald prin tehnica Ziehl-Neelsen.

*Proteinele specifice au funcii de transport pentru anumite substane, unele dintre ele fiind i receptori pentru bacteriofagi. Proteinele de suprafa pot avea la unele bacterii rol n patogenitate, ca de exemplu cele 7 proteine de suprafa al shigellelor care le asigur invazivitatea.Deasupra membranei externe a bacililor gram-negativi se afl lipopolizaharidul de perete (LPZ) sau endotoxina bacililor gram-negativi. Aceasta este alctuit din:lipidul A care are o structur particular, fiind format din uniti dizaharidice de glucozamin, legate de beta-hidroxiacizi grai cu 10-16 atomi de carbon fixai direct de membrana extern,miezul sau core, numit i antigen R, comun tuturor bacteriilor gram -.uniti monozaharidice repetitive (15-40) care sunt specifice de specie i tip i constituie antigenul O al bacteriilor gram-negative.LPZ este o toxin termolabil, care se elibereaz n mediul nconjurtor de ctre bacteriile gram-negative numai dup liza lor i foarte reactiv n organismul gazd. Astfel, lipidul A produce febr, activeaz mecanismele aprrii antiinfecioase i n exces produce ocul endotoxic cu evoluie grav, chiar fatal.Spaiul periplasmic. Sistemul structural dublu al peretelui celular la bacteriile gram-negative creeaz un compartiment ce se ntinde de la membrana celular pn la membrana extern, numit spaiu periplasmic. El conine peptidoglicanul i un gel care favorizeaz nutriia bacteriei prin coninutul n enzime degradative ca, de pild, fosfataze, nucleaze, proteaze etc. Tot aici sunt prezente enzimele de inactivare ale unor antibiotice cum sunt beta-lactamazele i cefalosporinazele.Bacteriile acido-alcoolorezistente de interes medical sunt bacilul tuberculos i bacilul leprei a cror perete celular se aseamn cu cel al bacteriilor gram-pozitive. Structurile speciale conin acid micolic i o cear ce confer acestor bacterii caractere tinctoriale deosebite i rezisten crescut la factorii de mediu. Astfel dac, dup o nclzire de scurt durat ce topete cerurile, un colorant ptrunde n celula bacterian, decolorarea acesteia sub aciunea acizilor sau alcoolilor nu se mai produce ca la alte bacterii. Acest caracter se numete acido-alcoolo-rezisten. Bacteriile acido-acoolo-rezistente se coloreaz foarte slab cu coloraia gram, evidenierea lor fcndu-se la cald prin tehnica Ziehl-Neelsen.

*Cilii sau flagelii bacterieni apendici filamentoi cu originea n citoplasma bacterian, i servesc ca organe de locomoie. Ei sunt prezeni mai ales la bacili (Enterobacteriaceae) dar i la unii coci (enterococ). Cilii sunt structuri helicoidale, cu dimensiunea n general mai mare dect cea a celulei bacteriene creia i aparin (2-15/2-20 nm) i se evideniaz microscopic prin coloraii speciale. dispoziia i numrul cililor sunt caracteristice speciei. S-au descris bacterii atriche (fr cili), monotriche - cu un cil polar (Vibro cholerae), lofotriche - cu un smoc de cili situat la unul din polii bacteriei - (Pseudomonas fluorescens), amfitriche - cu cilii situai la ambii poli ai bacteriei (la genul Spirillum) i peritriche - cu cilii dispui pe ntreaga suprafa a bacteriei (Salmonella, E. Coli, Proteus etc.). structura cililor este tubular, ei fiind formai dintr-o protein contractil, flagelina, sub form polimerizat. Cilul se ataeaz de bacterie printr-un corpuscul bazal i un crlig de articulaie aflate n citoplasma bacteriei. Corpusculul bazal se inser prin crligul de articulaie de membrana citoplasmatic i peretele celular. mobilitatea i direcia micrii cililor pot fi influenate de concentraia unor substane din mediu (chimiotactism pozitiv sau negativ) i de temperatur. Ei sunt sediul antigenelor flagelare (H), importante n identificarea bacteriilor. cilii bacterieni nu se observ dect pe preparate colorate special. n practica de rutin nu se evideniaz flagelii, ci mobilitatea bacteriiloro fie prin examinarea lor pe un preparat nativ ntre lam i lamel n care se urmresc micrile bacteriilor, o prin nsmnarea tulpinii pe un mediu semisolid prin neparea n profunzime a mediului. Dac bacteria crete nu numai pe traseul nsmnrii i difuzeaz n mediu, ea este mobil.Pilii bacterieni pe suprafaa bacteriilor speciile gram-negative apendici filamentoi, rigizi, mai scuri dect flagelii cu dispoziie n general peritriche se evideniaz prin microscopie electronic. polimeri proteici de pilin, dispui helicoidal ntr-o structur tubular proprieti antigenice. Din punct de vedere funcional, pilii se mpart n:sex pili - codificai de formaiunile genetice extracromozomiale (plasmide) implicai n transferul de material genetic ntre bacterii. Sunt prezeni mai ales la bacteriile gram-negative (Enterobacteriaceae, Pseudomonas), pili comuni sau pili de aderen (fimbrii), n numr mare, codificai cromozomial, la fixarea ferm de mediul de cultur sau de celulele pe care se afl. Ei constituie, deci, un factor important de virulen (de exemplu la gonococ). n afar de aderen, pilii comuni mai au i proprieti antifagocitare.ambele categorii de pili prezint antigene specifice piliare i pot fi receptori pentru bacteriofagi. *Poziia sporului bacterian constituie un caracter taxonomic. Poate fi central, ca la bacilul crbunos (Bacillus anthracis), subterminal, ca la B.cereus, sau terminal, ca bacilul tetanic (Cl.tetani).

*Sporularea. Este un proces ce se declaneaz n condiii nefavorabile de via, cnd bacteriile sunt lipsite de surse nutritive. Ea presupune formarea unor structuri noi i dispariia altor structuri caracteristice formei vegetative ale bacteriei.Din punct de vedere morfologic, sporularea ncepe prin condensarea la un capt al celulei a materialului nuclear. Acesta va fi separat de un sept ce provine din invaginarea membranei citoplasmatice. *Septul crete, se desprinde de membrana citoplasmatic i formeaz n jurul materialului nuclear o membran dubl a crei fee care se privesc sunt cele ce sintetizeaz peretele bacterian. Acesta este stadiul de prespor.Cele dou lamele ale membranei presporale vor sintetiza nveliurile sporale: peretele sporal i cortexul situate ntre cele dou lamele ale membranei presporale i o tunic proteic i exosporiumul n afara membranei presporale.Structura sporului variaz de la specie la specie, dar organizarea general se aseamn. De la interior spre exterior, sporul este format din: core sau protoplastul sporal, format din materialul nuclear inconjurat de membrana citoplasmatic. Aici este depozitat DNA i o substan care are rol n rezistena sporului la cldur - dipicolinatul de Ca, care nu s-a mai evideniat nicieri n natur, cortexul intern sau peretele sporal format din peptidoglican i care este peretele celular primordial, membrana extern sau cortexul sporal, care este stratul cel mai gros al sporului i care conine i el un peptidoglican, cu o structur particular, foarte sensibil la lizozim. Autoliza acestui strat este momentul cheie n transformarea sporului n forma vegetativ, tunica proteic este format din proteine chitinoase cu numeroase legturi disulfitice. Ea este impermeabil, fiind responsabil de rezistena sporilor la unele dezinfectante, exosporiumul este prezent numai la unii spori i conine lipoproteine i zaharide.x*Germinarea sporului. n condiii de mediu favorabile, sporul germineaz i va da natere unei bacterii vegetative identice cu aceea n care s-a format. Germinarea are loc n 3 etape:Activarea sporului. Se produce cnd acesta ntlnete condiii favorabile de via, dar i un factor care s lezeze nveliul sporal (mecanic sau chimic ca, de exemplu, lizozimul, compui cu grupri sulfhidrilice libere etc.).Iniierea este declanat de un mediu nutritiv bogat. Pentru unii spori triggerul este L-alanina, iar pentru altele adenozina. Acesta duce la activarea unei enzime autolitice care degradeaz cortexul sporal. Are loc absorbia de ap, eliberarea dipicolinatului de calciu i degradarea unor compui sporali.Dezvoltarea sporului. Protoplastul sporal se transform n bacterie vegetativ, care trece printr-o perioad metabolic activ de refacere a constituenilor celulari normali i a echipamentului enzimatic complet.